Новые пути изучения солнечно- земных связей.

В последние годы солнечная астрономия и изучение ее проблем получает все большее и большее развитие. При этом исследователи в основном заняты поисками полного набора циклов продолжительностью от нескольких месяцев до сотен лет. Были выявлены многие важные закономерности, например, обнаружены аномалии в распределении по циклу частоты вспышек. Однако внутрисолнечным механизмом нельзя объяснить сложную многочастотную структуру солнечной активности. Поэтому в последнее время все больше и больше ученых возвращаются к гипотезе планетного влияния на Солнце. В последние годы были получены интересные статистические данные, которые указывают на связь между положением планет, характеристиками активности Солнца и сейсмической активностью Земли. При этом солнце, солнечный ветер и планеты рассматриваются как звенья единой электронной цепочки, подверженной воздействию галактических факторов ( таких как положение цепочки относительно направления галактического магнитного поля, направление движения Солнца и других).

Обнаруживается определенная ритмика практически во всех проявлениях солнечной активности. Солнце, межпланетная среда, Земля и ее недра пронизаны ритмами и задача исследователей состоит в том, чтобы разобраться в их иерархии и использовать их для физики солнечно-земных связей и их прогнозирования.

Подавляющее большинство из закономерностей, выявленных или предполагаемых в цепочке Солнце-Земля получено на основе статистических данных и наблюдений. Обычно считалось, что изменение геофизической ситуации должно соответствовать изменениям суммарного потока энергии солнца. Такой энергетический подход оказался достаточно плодотворным для изучения проблемы Солнце- Земля .Однако недостаточность только энергетического подхода можно проиллюстрировать множеством примеров из различных областей естествознания. Сложность заключается в том, что сложно разделить информационное и энергетическое влияние факторов внешней среды. Они как правило взаимосвязаны. Например вслед за магнитной бурей происходит в каком - то районе понижение давления воздуха и начинается непогода. Живые существа если они чувствительны к магнитному полю закрепляют в процессе своей жизни связь этих явлений и на последующее изменение геомагнитной обстановки реагируют как на непогоду. Возникает условный рефлекс. Как показали исследования существенные изменения, так называемые переломы в ходе глобальных природных процессов на Земле в гидросфере, атмосфере, биосфере определяются не только общим уровнем солнечной активности, но и резкими колебаниями этого уровня. Под переломами подразумевают смену знаков приращения количественных показателей. Если, например, число заболеваний несколько лет подряд увеличивается, то приращение будет положительным и перелом наступит тогда, когда в каком-то году число заболевших окажется меньше, чем в предыдущем. Следующий перелом произойдет, когда отрицательные приращения сменятся положительными. Другими словами речь идет о причинно- следственной связи между изменений одного земного процесса с изменениями другого- космического явления. Например данные по заболеваемости корью показывают, что переломы ее хода в 23 случаях из 26 совпали с моментами резких изменений солнечной активности.

В теории климатов и прогнозов исследователи долго отрицали возможность влияния солнечной активности на метеорологические процессы на том основании, что влияние это слабое в энергетическом отношении. Аналогичные возражения выдвигались и раньше в отношении влияния на биологические объекты геомагнитных полей, энергия которых сравнительно мала. Между тем результаты экспериментов по изучению влияния слабых полей на биологические объекты убеждают в том, что определяющими параметрами в этом воздействии являются не энергетические, а информационные характеристики колебаний геомагнитного поля = особенности их частотного спектра и временных вариаций амплитуды.

Солнечно - земная физика в настоящее время переживает период бурного подъема. Это чувствуется по состоянию теоретического осмысления уже полученных результатов и по размаху экспериментальных исследований. Очень интенсивно развиваются традиционные пассивные методы наблюдений, когда исследователь не вмешивается в экспериментальный процесс. Наряду с этим завоевывают признание активные методы, когда по воле ученых вызываются явления космических масштабов, например искусственное полярное сияние.

В этих сложных и дорогостоящих экспериментах пока в основном ведется отработка их технологии. А также выясняется принципиальная возможность тех или иных воздействий на окружающую среду.

Разумеется, пока еще не существует способов вмешательства в деятельность самого Солнца. Невозможно также хоть сколько-нибудь повлиять на параметры межпланетной среды. Однако в масштабах магнитосферы вмешательство уже возможно, и отдельные звенья цепочки солнечно-земных связей становятся доступными для экспериментальной проверки.(см )

Основными исполнителями активных экспериментов в настоящее время являются электроны, нейтральные вещества. Например облака натрия или бария и радиоволны КВ-диапазона.

Аналогичным способом можно создать на расчетной высоте в ионосфере облако из нейтральных атомов бария. Под действием солнечного ультрафиолетового излучения атомы бария быстро становятся ионизированными. Светящаяся струя медленно деформируется. По скорости деформации можно судить о параметрах и динамике ионосферы.

При работе большой радиоантенны, подвешенной горизонтально создается магнитное поле. Которое составляет около 1% магнитного поля земли. Это немного , но даже столь слабое возмущение оказывает влияние, например на ориентацию птиц. При этом такое воздействие не приводит к необратимым изменениям в окружающей среды.

Эксперименты с электронными пучками и бариевыми облаками позволяют исследователям подсветить те или иные процессы в заданное время в заданной точке околоземного пространства. Эксперименты же с радиоволнами позволяют вызвать генерацию искусственных электромагнитных колебаний над заданным районом Земли в заданный момент времени. Научное и прикладное значение такого эксперимента трудно переоценить. Мы не только получаем возможность увидеть в действии механизм раскачки колебаний в магнитосфере, но и целенаправленно вести поиск механизмов воздействия на представителей биосферы (например, на микроорганизмы), находящиеся в районе, над которым искусственно вызвано магнитосферно-ионосферное возмущение.

В последние годы - с осени 1995года в наблюдение за Солнцем включились еще 6 новых обсерваторий. Начиная с 1996г ежедневно посылает свои радиосигналы зонд «Сохо». Благодаря этому удалось узнать много нового, например такой интересный факт, что температура короны превышает 1 миллион градусов Цельсия, в то время как температура поверхности около 6000градусов Цельсия. В нынешнем году и в ближайшее время поверхность Солнца будет слабо затянута пятнами. В такие периоды выбросы частиц происходят редко и солнечное воздействие на Землю снижается. Это очень на руку исследователям, так как дает возможность глубже проникнуть в тайны Солнца.

Предполагается сделать это с помощью ново науки - гелиосейсмологии, для которой уже разработана определенная техника. Предполагается, что на поверхности солнца все время раздается грохот, и лишь 150млн км вакуума позволяют нам не слышать эти звуки. Их причина - гигантские постоянно лопающиеся пузыри плазмы. Эти Звуковые волны проходят через всю внутреннюю структуру Солнца. И так же как сейсмические волны позволяют изучить мантию и ядро Земли, они нарисуют нам и внутреннее строение Солнца. С помощью этого явления есть шансы исследовать центр Солнца, где температура составляет 16 миллионов градусов Цельсия. Это позволит лучше понять строение Солнца и возможно прольет свет на причины солнечной активности и ее цикличности и лучше разобраться в том огромном влиянии, которое Солнце без сомнения оказывает на Землю.